下載地址：高比例清潔能源接入下計(jì)及需求響應(yīng)的配電網(wǎng)重構(gòu)

1主要內(nèi)容

該程序復(fù)現(xiàn)《高比例清潔能源接入下計(jì)及需求響應(yīng)的配電網(wǎng)重構(gòu)》，以考慮網(wǎng)損成本、棄風(fēng)棄光成本和開關(guān)操作懲罰成本的綜合成本最小為目標(biāo)，針對配電網(wǎng)重構(gòu)模型的非凸性，引入中間變量并對其進(jìn)行二階錐松弛，構(gòu)建混合整數(shù)凸規(guī)劃模型，采用改進(jìn)的 IEEE33 節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)進(jìn)行算例仿真，分析了需求響應(yīng)措施和清潔能源滲透率對配電網(wǎng)重構(gòu)結(jié)果的影響。該程序復(fù)現(xiàn)效果和出圖較好（詳見程序結(jié)果部分），注釋清楚，方便學(xué)習(xí)！

注意：該程序運(yùn)行環(huán)境為matlab+mosek，需要各位同學(xué)下載并安裝mosek求解器，通過官網(wǎng)可以申請學(xué)術(shù)許可，可免費(fèi)使用365天。

• 目標(biāo)函數(shù)

目標(biāo)函數(shù)為配電網(wǎng)綜合運(yùn)行成本最小，其中考慮了網(wǎng)損成本、棄風(fēng)棄光成本以及分段開關(guān)操作懲罰成本。

• 重要約束條件

常規(guī)的功率平衡、節(jié)點(diǎn)電壓電流等約束不再贅述，重點(diǎn)分析一下網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)約束和需求響應(yīng)約束。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)約束：

配電網(wǎng)在重構(gòu)過程中需滿足連通性約束與輻射狀約束，具體模型為:

該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)約束是采用虛擬潮流方式，之前有幾個重構(gòu)代碼也是采用虛擬潮流形式，參考的是《A New Model for Resilient Distribution Systems?by Microgrids Formation》，具體模型如下：

仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，上面的模型是下面的簡潔版，在不考慮分布式電源節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)切割情況下，兩者是等價的。

經(jīng)驗(yàn)證（見結(jié)果圖最后一張），該種約束方式下能夠保證網(wǎng)絡(luò)的連通性和輻射性。

需求響應(yīng)約束：

在配電網(wǎng)中采用需求響應(yīng)策略，可以在降低負(fù)荷峰谷差的同時，減少配電網(wǎng)運(yùn)行的綜合成本，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

在該模型中，電價彈性系數(shù)為已知量，需求響應(yīng)前后總負(fù)荷保持一致。

2部分代碼

%% 系統(tǒng)參數(shù)mpc = IEEE33;% 風(fēng)光負(fù)荷曲線P_wind0=[0.21 0.07 0.11 0.21 0.38 0.42 0.12 0.19 0.22 0.47 0.55 0.71 0.80 0.99 0.89 0.99 0.99 0.98 0.99 0.99 0.98 0.77 0.61 0.19];P_pv0=[0 0 0 0 0.17 0.24 0.40 0.54 0.60 0.51 0.35 0.29 0.27 0.25 0.18 0.10 0.06 0 0 0 0 0 0 0];P_L0=[0.37 0.33 0.31 0.28 0.27 0.28 0.28 0.27 0.26 0.24 0.30 0.76 0.82 0.86 0.76 0.54 0.43 0.65 0.81 0.95 0.99 0.91 0.65 0.19];nb=33;                                      % 節(jié)點(diǎn)數(shù)ns=1;                                       % 電源節(jié)點(diǎn)數(shù)nl=37;                                      % 支路數(shù)n_pv=2;                                     % 光伏數(shù)n_wind=3;                                   % 風(fēng)機(jī)數(shù)n_ess=2;                                    % 儲能數(shù)T=24;                                       % 調(diào)度時段總數(shù)F=0.6;                                      % 滲透率P_DG=sum(mpc.bus(:,3))*F/mpc.baseMVA/5;     % DG額定容量P_wind_max=P_DG*P_wind0;                    % 風(fēng)機(jī)最大有功P_pv_max=P_DG*P_pv0;                        % 光伏最大有功P_load=mpc.bus(:,3)/mpc.baseMVA*P_L0;     % 有功負(fù)荷Q_load=mpc.bus(:,4)/mpc.baseMVA*P_L0;       % 無功負(fù)荷Sij_max=15/mpc.baseMVA;                     % 支路功率最大值r_ij=mpc.branch(:,3)*ones(1,T);             % 線路電阻x_ij=mpc.branch(:,4)*ones(1,T);             % 線路電抗wind=[9 25 32];                             % 風(fēng)機(jī)接入位置pv=[17 22];                                 % 光伏接入位置ess=[7 25];                                 % 儲能接入位置Umax=[1;1.06*1.06*ones(32,1)];              % 電壓上限的平方Umin=[1;0.94*0.94*ones(32,1)];              % 電壓下限的平方I_max=10;                                   % 電流上限值P_ch_max=0.2/mpc.baseMVA;                   % 充電功率上限0.2MWP_dis_max=0.2/mpc.baseMVA;                  % 放電功率上限0.2MWE_min=0.15/mpc.baseMVA;                     % 儲能容量下限0.15MWhE_max=0.8/mpc.baseMVA;                      % 儲能容量上限0.8MWhn_ch=0.9;                                   % 充電效率為0.9n_dis=0.85;                                 % 放電效率為0.85E0=0.3/mpc.baseMVA;                         % 初始荷電狀態(tài)為0.3MWhQ_CB_st=0.15/mpc.baseMVA;                   % 單個電容器無功補(bǔ)償容量0.15MvarN_CB_max=5;                                 % 最大可投切電容器數(shù)目ksai=0.5;                                   % 彈性系數(shù)c1=3;                                       % 網(wǎng)絡(luò)損耗成本系數(shù)3元/kWhc2=1.2;                                     % 棄風(fēng)棄光懲罰系數(shù)1.2元/kWhc3=15;                                      % 分段開關(guān)操作懲罰成本系數(shù)15元/次rho=zeros(1,24);                            % 分時電價rho([12:15,19:23])=1.026;                   % 峰時電價rho([7:11,16:18])=0.691;                    % 平時電價rho([1:6,24])=0.2561;                       % 谷時電價rho0=0.35;                                  % 初始節(jié)點(diǎn)電價為0.35元/kWhM=1.1*1.1 - 0.9*0.9;                        % 中間變量                   P_g_max=10/mpc.baseMVA;                     % 電源有功功率最大值Q_g_max=10/mpc.baseMVA;                     % 電源無功功率最大值branch_to_node=zeros(nb,nl);                % 流入節(jié)點(diǎn)的支路branch_from_node=zeros(nb,nl);              % 流出節(jié)點(diǎn)的支路for k=1:nl    branch_to_node(mpc.branch(k,2),k)=1;     %舉例說明，k=1,流入節(jié)點(diǎn)2是支路1；同時流出節(jié)點(diǎn)1的是支路1；同理，k=2,流入節(jié)點(diǎn)3且流出節(jié)點(diǎn)2的是支路2；這一步建立支路和節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系    branch_from_node(mpc.branch(k,1),k)=1;end
%% 優(yōu)化變量alpha_ij=binvar(nl,1);                      % 支路開斷情況U_i=sdpvar(nb,T);                           % 電壓的平方I_ij=sdpvar(nl,T);                          % 電流的平方P_ij=sdpvar(nl,T);                          % 線路有功功率Q_ij=sdpvar(nl,T);                          % 線路無功功率P_wind=sdpvar(n_wind,T);                    % 風(fēng)機(jī)輸出功率P_pv=sdpvar(n_pv,T);                        % 光伏輸出功率Q_wind=sdpvar(n_wind,T);                    % 風(fēng)機(jī)輸出功率Q_pv=sdpvar(n_pv,T);                        % 光伏輸出功率P_ch=sdpvar(n_ess,T);                       % 儲能充電功率P_dis=sdpvar(n_ess,T);                      % 儲能充電功率y_ch=binvar(n_ess,T);                       % 儲能充電狀態(tài)y_dis=binvar(n_ess,T);                      % 儲能放電狀態(tài)E_ESS=sdpvar(n_ess,T);                      % 儲能荷電狀態(tài)N_CB=intvar(1);                             % 投切的電容器數(shù)量P_cur=sdpvar(nb,T);                         % 需求響應(yīng)后的負(fù)荷量P_g=sdpvar(nb,T);                           % 節(jié)點(diǎn)注入有功Q_g=sdpvar(nb,T);                           % 節(jié)點(diǎn)注入無功P_g_dot=sdpvar(nb,1);                       % 虛擬電源P_L_dot=ones(nb,1);                         % 虛擬負(fù)荷P_ij_dot=sdpvar(nl,1);                      % 虛擬功率
%% 約束條件Constraints = [];%% 1.潮流約束m_ij=(1-alpha_ij)*M*ones(1,T); Constraints = [Constraints, P_g-P_cur+branch_to_node*P_ij-branch_to_node*(I_ij.*r_ij)-branch_from_node*P_ij == 0];Constraints = [Constraints, Q_g-Q_load+branch_to_node*Q_ij-branch_to_node*(I_ij.*x_ij)-branch_from_node*Q_ij == 0];Constraints = [Constraints,U_i(mpc.branch(:,1),:)-U_i(mpc.branch(:,2),:)<= m_ij + 2*r_ij.*P_ij + 2*x_ij.*Q_ij - ((r_ij.^2 + x_ij.^2)).*I_ij];Constraints = [Constraints,U_i(mpc.branch(:,1),:)-U_i(mpc.branch(:,2),:)>= -m_ij + 2*r_ij.*P_ij + 2*x_ij.*Q_ij - ((r_ij.^2 + x_ij.^2)).*I_ij];for k=1:nl    for t=1:T        Constraints = [Constraints, cone([2*P_ij(k,t) 2*Q_ij(k,t) I_ij(k,t)-U_i(mpc.branch(k,1),t)],I_ij(k,t)+U_i(mpc.branch(k,1),t))];    endendConstraints = [Constraints, Sij_max^2*alpha_ij*ones(1,T) >= P_ij.^2+Q_ij.^2];Constraints = [Constraints, I_max.^2.*alpha_ij*ones(1,T) >= I_ij , I_ij >= 0];Constraints = [Constraints, Umin*ones(1,T) <= U_i,U_i <= Umax*ones(1,T)];
%% 2.拓?fù)浼s束Constraints = [Constraints , sum(alpha_ij) == nb-ns];Constraints = [Constraints , P_g_dot(2:33) == 0 , P_g_dot(1) <= nb];Constraints = [Constraints , P_g_dot-P_L_dot+branch_to_node*P_ij_dot-branch_from_node*P_ij_dot == 0];
%% 3.DG功率約束Constraints = [Constraints , P_pv >= 0 , P_wind >= 0];Constraints = [Constraints , P_pv <= ones(n_pv,1)*P_pv_max , P_wind <= ones(n_wind,1)*P_wind_max];
%% 4.儲能約束Constraints = [Constraints , P_ch >= 0 , P_dis >= 0 , y_ch+y_dis <= 1];Constraints = [Constraints , P_ch <= y_ch*P_ch_max , P_dis <= y_dis*P_dis_max];Constraints = [Constraints , E_ESS(:,1) ==n_ch*P_ch(:,1)-1/n_dis*P_dis(:,1)+E0];Constraints = [Constraints , E_ESS >= E_min , E_ESS <= E_max];for t=2:T    Constraints = [Constraints , E_ESS(:,t) ==n_ch*P_ch(:,t)-1/n_dis*P_dis(:,t)+E_ESS(:,t-1)];

3程序結(jié)果

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-709671.html

到了這里，關(guān)于27.EI文章復(fù)現(xiàn)《高比例清潔能源接入下計(jì)及需求響應(yīng)的配電網(wǎng)重構(gòu)》的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！